【正文】 的線性位移，輸入為閥芯的角位移。 由于要分析響應(yīng)頻率和控制精度的數(shù)值，得到轉(zhuǎn)子的輸入角位移的實值，2D數(shù)字換向閥運了電動機(jī)輸入角位移和輸出線性唯一的控制方法。步進(jìn)電機(jī)角位移控制方法是:1個步進(jìn)周期內(nèi)利用2個相鄰的步進(jìn)相序通電時間的長短，利用步進(jìn)驅(qū)動器接收到的脈沖信號，就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)所，控制脈沖個數(shù)來控制角位移量設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，還可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 2D數(shù)字換向閥具有以下下特點:精度高抗干擾能力強(qiáng)可以直接由脈沖信號控制。 除此之外，步進(jìn)電機(jī)具有對電源要才低、抗干擾能力強(qiáng)、可以直接用于開環(huán)位置控制、受摩擦力等非線性因素影響小等優(yōu)點。由于一些其他原因響應(yīng)了它的速度的表現(xiàn)力，故閥的響應(yīng)速度也受到了影響。2D數(shù)字換向閥控制有著量化誤差較大的弱點。 2D數(shù)字換向閥左右兩端都是敏感腔部位，它的左右兩側(cè)由伺服螺旋機(jī)構(gòu)的阻力半橋控制，受到伺服系統(tǒng)控制，其壓力變化的調(diào)節(jié)，即當(dāng)閥芯順時針轉(zhuǎn)時，左敏感腔壓力升高，右敏感腔壓力降低，閥芯左移。 對單作用和雙作用的伺服螺旋機(jī)構(gòu)，閥芯的軸向角位移與位移成正比關(guān)系。在靜態(tài)的工作情況下，伺服螺旋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)角位移與直線位移有如下關(guān)系: 其中 β一螺旋槽升角 θ一閥芯的轉(zhuǎn)動角位移 r一閥芯臺階半徑 h0一初始重疊面積的弓高 h一重疊面積的弓高弓形重疊面積公式為:公式必須滿足(0h2rd)，若h≥2rd，得到弓形的重疊面積為。一般要求零位泄漏保持最小，故有: 1即表示重疊面積可為: 即根據(jù)流量和壓力，查液壓手冊得到如下選用表:類型型號數(shù)量二位四通換向閥6WE8EA/AW2301先導(dǎo)式電磁溢流閥BJ121B型單向閥BRG1045401三位四通換向閥4WE6C/AW2301在集成塊內(nèi)開設(shè)有一系列通油孔道。本系統(tǒng)采用塊式的無管集成的液壓控制裝置。其特點為:(1)油路通道短，壓力損失較小，不易泄漏；(2)液壓控制裝置結(jié)構(gòu)緊湊，組裝方便，外形整齊美觀，安裝位置靈活，可以直接放在油箱頂部。 （3）油路直接做在輔助元件或液壓閥閥體之上，這樣就省去了大量管件。液壓系統(tǒng)輔件的設(shè)計選取，只選取主要的部件來介紹，其他的不是很重要的部件不舉列出來。（1）蓄能器 在液壓系統(tǒng)正常工作，可以選擇氣體加載式蓄能器，它是一種隔離式可撓型的蓄能器，用了金屬波紋管式。該種蓄能器的工作情況很好，其響應(yīng)良好，在運行時無噪聲，無漏氣，且最大承受的壓力為22 MPa，可用于吸收脈動沖擊和蓄能。其中V一容量 L一液壓缸行程(m) A一液壓缸的有效工作面積(m3 ) 一液壓泵的流量 K1一為油液損失系數(shù)， t一動作時間。 蓄能器NXQ 110/，該蓄能器產(chǎn)于上海立新液壓。其容量為10L。 根據(jù)蓄能器的查表，選取XJF30/ 10型蓄能器截止閥，公稱流量為150 L/min，公稱通徑為30mm，排放口通徑為l0mm，重量為l0kg 。 (2)過濾器過濾器的主要功能是過濾液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中的雜質(zhì)，使工作介質(zhì)保持清潔，液壓系統(tǒng)中的元件更加可靠，延長元器件的使用壽命?？紤]到使用問題是所選擇的型號必須在工作的環(huán)境中，有好的發(fā)揮，并且保持液壓系統(tǒng)清潔，結(jié)構(gòu)以及價格等等要求，一般的過濾器的通油能力可以大于實際通過流量的2倍以上甚至更多。我選擇了箱外自封式吸油過濾器。 (3)熱交換機(jī) 液壓介質(zhì)一般使用溫度范圍在20~650℃之間。要想油箱可以散熱散熱以及采用冷卻器來強(qiáng)制降低溫度，應(yīng)該安裝一個熱交換器。 冷卻器的用途是，當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時，因液壓泵、液壓馬達(dá)等的容積損失和機(jī)械損失，控制元件及管路的壓力損失和液體摩擦等消耗的能量，這些能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱量。選用時一般應(yīng)考慮以下幾個方面:(1)散熱效率高(2)有足夠的散熱面積(3)結(jié)構(gòu)力求緊湊、重量輕、堅固、體積小(4)油液通過時壓力損失小 考慮上述幾個方面，，預(yù)設(shè)溫度95℃， MPa。(4)油箱 油箱具有很重要的作用，主要功能是散熱和儲油，也具有分離油液中的少量氣體及雜質(zhì)的作用。我設(shè)計的液壓系統(tǒng)采用閉式油箱，閉式油箱是指油箱內(nèi)液面間接與外面相通。依照液壓系統(tǒng)的具體條件，油箱的形式、容積和附件的選用，以使油箱發(fā)揮作用。在同時滿足系統(tǒng)供油和保證執(zhí)行元件全部排油的條件時，油箱中的油不能溢出，且油箱的油位處于最低時不能低于最低限度。 其中:A一經(jīng)驗系數(shù)；Qv一每分鐘液壓泵排壓力油的容積(m3 )。 由于本地震體驗系統(tǒng)放置在室內(nèi)，并且在油源設(shè)計中安裝了冷卻器和加熱器等設(shè)備，這樣可以使液壓系統(tǒng)的工作溫度處于℃，在激振液壓缸工作時，其最高工作壓力可以達(dá)到11MPa，因此可選用LHM型抗磨液壓油。另外，由于浙江紹興地處我國東部，地理環(huán)境溫度變化不大，因此選用粘度等級為VG46。再則，考慮到選用的是柱塞泵，最佳工作粘度為/s。地震體驗裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計，從壓力和流量來考察，要選擇合適的液壓泵，液壓泵的轉(zhuǎn)速和功率。參考實際的需求，自己設(shè)計了激振液壓缸。然后在伺服閥的選取時，選用線性度、重復(fù)精度，無明顯滯環(huán)現(xiàn)象與響應(yīng)時間各個方面都比較優(yōu)異的2D數(shù)字換向閥。最后介紹了油液介質(zhì)的選用與蓄能器、過濾器、熱交換機(jī)、油箱等液壓輔件的選取。第四章總結(jié)與展望該地震體驗系統(tǒng)主要由激振系統(tǒng)，臺面及支撐系統(tǒng)，液壓油源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四大模塊組成，組成的地震體驗裝置可以用來模擬體驗地震所帶來的感受，在一系列的參數(shù)輸入之后，該裝置輸出的波形和頻率，多以位移控制為基礎(chǔ)進(jìn)行地震波形的模擬。論文根據(jù)設(shè)計的要求作出了合理的原理設(shè)計方案，地震體驗裝置利用了以2D數(shù)字換向閥為控制閥的電液伺服系統(tǒng)。考慮到伺服閥是非線性的，于是該系統(tǒng)某些方面不會很穩(wěn)定，即便了解了內(nèi)部的各部分之間的關(guān)系，也不一定能有完美的設(shè)計思路，事實是殘酷的，只能盡量避免不足。但我認(rèn)為基本上設(shè)計是合情合理的?？偨Y(jié)如下:采用模塊化分析建模的方法，分別對2D數(shù)字換向閥和液壓激振缸建立數(shù)學(xué)模型。在設(shè)計制造地震體驗裝置液壓系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上，并了解了功能要求，以及對元件的運動和受力分析，對其主要元件進(jìn)行了比較完善的設(shè)計和選擇，進(jìn)行了最重要部分一液壓系統(tǒng)原理設(shè)計。 地震體驗裝置模擬實驗，加載真實地震數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)。 本研究只設(shè)計了地震體驗系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)這部分內(nèi)容，而且有很多不足的地方，這些不足都是在以后研究中重要的一部分。總結(jié)主要有兩點:(1)利用地震數(shù)據(jù)參數(shù)可以考慮增加對減震系統(tǒng)的研究。(2)要對裝置的設(shè)計要能更加簡便，能簡則簡化，盡量做到環(huán)保設(shè)計。參考文獻(xiàn)[1]，2008[2],2000[3]章宏甲，:機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4](氣)，2000(1)[5] DeGang CHEN，Brad for Step Adaptive Torque一rippleProceedings of the 29th Conference on Decision and Control .Honolulu，Hawall，December 1990[6]，1997: [7]，1989. 8[8],2009[9]Saeid Habibi，Andrew of a New High Performance ElectroHydraulic Actuator .Proceedings ofthe1999 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics .1999，September 19一23[15]，2001. 7[10]王世明，1999[11],蘇州大學(xué)學(xué)位論文,2006[12](液壓輔件和介質(zhì)).56100[13] Ioannis Davliakos .Evangelos Papadopoulos Model一Based Position Tracking Control for a 6一dof Electrohydraulic Stewart Platform .Proceedings of the 15th Mediterranean Conference on C ontro 1amp。Automation，July 2729. 2007. AthensGreece[14] Grasty， electro一magnetic shaker technology .S V Sound and Vibration[J].March，2002:p6878[15]—液壓復(fù)合式節(jié)能液壓系統(tǒng)的研究及應(yīng)用,浙江大學(xué)學(xué)位論文,2002[16][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，198032致謝 本論文是在導(dǎo)師黃磊老師的指導(dǎo)下完成的。黃磊老師平易近人，和藹可親，謙遜的態(tài)度，使得我非常喜愛他，我也要做一個像黃磊老師這樣品質(zhì)的人。老師的諄諄教誨使我受益非淺，老師淵博的知識、開闊的視野、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏捷的思維讓我敬佩。導(dǎo)師在本論文的選題、理論分析、過程中，給予細(xì)心的指導(dǎo)和幫助。在此，向黃磊老師表示衷心地感謝。